太阳光直接抽运1064nm激光放大器

设计了太阳光直接抽运1064nm激光放大器,并实现了太阳光抽运下的激光放大。该激光放大器采用菲涅耳透镜和金属锥型腔相结合的太阳光会聚系统,增益介质为圆盘状Nd:YAG和Nd/Cr:YAG晶体。分析了固体激光放大的原理。通过tracePro仿真太阳光会聚系统,计算了增益介质表面的抽运光功率密度。基于Nd:YAG与Nd/Cr:YAG的光学与物理参数,用LASCAD仿真了增益介质内部的温度分布,验证了设计的可行性。在太阳辐射功率密度为900 W/m~2和种子光最大功率为300mW的实验条件下,最大激光输出为475.1mW。对比分析了不同的太阳光会聚系统和不同增益介质的放大实验数据,探讨了后续改进的方向。     

高效激光二极管侧面抽运Nd:YAG模块

提出了定量表征激光棒内吸收抽运光分布均匀性特征参量--吸收抽运光分布均方根偏差相对值,利用该参量以及自行编制的光线追迹程序,定量分析了五向侧面抽运Nd:YAG模块内吸收抽运光分布均匀性及耦合吸收效率随激光二极管(LD)Bar条与Nd:YAG棒表面间距的变化规律,确定了侧面抽运模块优化结构参数;在此基础上研制了抽运频率为100 Hz,占空比为2%的侧面抽运Nd:YAG模块,其808 nm最大平均抽运功率为200 W,1064 nm短腔最大输出功率为95 w,光-光转换效率为47.5%.     

LED带抽运Nd∶YAG激光器

为了研究抽运光源光谱与增益介质吸收光谱对发光二极管(LED)带抽运激光器输出效率的影响,进一步提高输出效率,将光谱信息引入激光速率方程中,建立了LED带抽运速率方程, 采用该方法对LED带抽运Nd∶YAG激光器进行了理论分析和实验验证。结果表明,利用红外LED对Nd∶YAG激光器进行侧面抽运,当抽运能量为9.1mJ时,取得了能量为607μJ的1064nm激光输出,达到实验中最高的倾斜效率15.5%,此时光转换效率为6.67%;速率方程的计算求解和实验的输出能量二者基本吻合。这一结果对研究提高LED带抽运激光器的输出效率是有帮助的。     

高平均功率室温运转闪光灯抽运Cr:Tm:Ho:YAG激光器

报道了氙灯抽运的2.1μm Cr:Tm:Ho:YAG激光器.室温下Cr:Tm:Ho:YAG为准三能级系统.振荡阈值高,掺杂离子问存在复杂的能量转移过程.采用优化掺杂浓度配比的激光晶体,长脉冲抽运,实现了室温下2.1 μm波长激光输出.采用了高漫反射陶瓷聚光腔,对有效抽运光谱带的反射率高达95%.冷却水温15℃条件下,重复频率10 Hz,获得最大平均功率23.5 w;重复频率5 Hz,获得最大激光脉冲能量2.58 J,最大斜率效率4.3%.     

Nd:YVO4和Nd:YAG全固态激光器输出特性的比较分析

基于Nd：YVO4晶体的能级结构和速率厅程，对激光二极管端面抽运Nd：YVO4同体激光器的输入输出特性参量进行了理论研究。并通过数值计算得到了其振荡光的光斑与抽运光斑的匹配程度、增益介质的长度、腔内同有损耗和输出镜透过率的最佳值，并通过与激光二极管抽运Nd：YAG同体激光器的输出特性进行比较，获得了在相同条件下Nd：YVO4晶体的输出特性优于Nd：YAG晶体的高功率端面抽运的全同态激光器，其理论值与实验结果相吻合。     

Cr~(4+)∶YAG被动调QNd∶YAG陶瓷激光器的研究

介绍了近几年迅速发展的一种新型激光介质———透明Nd∶YAG多晶陶瓷的发展状况,对比分析了多晶陶瓷与单晶的光谱特性、激光特性和连续实验研究情况。并对钛宝石激光器调谐至808 nm,端面抽运Nd∶YAG陶瓷被动调Q全固态激光器的脉冲运转进行了较为详细的理论分析和实验研究。采用初始透射率为90%的Cr4+∶YAG可饱和吸收晶体,被动调Q的阈值功率为119 mW,当端面抽运功率为465 mW时,获得波长为1064 nm,脉宽为16ns,重复频率为18.18 kHz,单脉冲能量为3.4μJ,平均输出功率为61 mW的稳定调Q激光输出。采用不同初始透射率的Cr4+∶YAG晶体进行了实验和对比分析。     

侧面抽运国产Nd:YAG陶瓷棒的激光特性

实验研究了激光二极管阵列(LDA)侧向抽运国产Nd:YAG陶瓷棒的准连续及被动词Q激光输出特性.该陶瓷激光器采用LDA侧面紧密环绕均匀排布的抽运结构,陶瓷棒抽运区域长度为20 mm,其总尺寸为φ3 mm×35 mm,掺杂原子数分数为～1%.在千赫兹准连续运转条件下,当平一平谐振腔的输出耦合镜透过率为47.3%时,获得最大平均功率23 W的1064 nm激光输出,光束发散角为4.5 mrad,斜率效率达12%.在谐振腔内插入Cr4 :YAG晶体作为被动调Q开关,成功地实现了陶瓷激光器千赫兹重复频率调Q激光脉冲输出,当Cr4 :YAG晶体初始透过率为60%时,输出激光脉冲宽度(半峰全宽)可窄至14.5 ns,调Q动静比约为40%.     

Cr:YAG被动调Q全固态473 nm蓝光激光器

报道了LD抽运，Cr:YAG被动调Q，Nd:YAG/LBO结构的473 nm全固态蓝光激光器。在注入抽运功率为1600 mW时，得到平均功率9.1mW，脉冲宽度14.5 ns，重复频率4.19 kHz，峰值功率近150 W的被动调Q蓝光脉冲输出。     

梯度浓度掺杂复合板条抽运分布均匀性的分析

为了提高板条介质内抽运分布的均匀性,基于LD双端抽运Nd:YAG陶瓷板条放大器设计方案,理论分析了端面抽运条件下,单一浓度掺杂和梯度浓度掺杂板条介质吸收的抽运功率密度分布情况。通过分析可知,对于单一浓度掺杂板条,会产生抽运效率与抽运吸收功率均匀性之间的相互制约问题,而采用梯度浓度掺杂板条介质,在较高的抽收效率情况下,抽运吸收功率分布更加均匀。结果表明,采用梯度浓度掺杂结构可以提高板条介质内抽运分布的均匀性。     

LD抽运被动调Q Nd:YAG/LBO绿光激光器

报道了一种LD抽运Nd:YAG,LBO腔内倍频,Cr:YAG被动调Q结构的绿光激光器.在注入抽运功率为600 mW时,得到平均功率27 mW,脉冲宽度15.2 ns,重复频率16.4 kHz,峰值功率108.1 W的被动调Q脉冲绿光输出.     

阳光泵浦Nd：YAG激光器

第一台激光器问世不久，便有人致力于太阳能激光器的研究工作，鉴于Ｎｄ；ＹＡＧ晶体的特点，所以阳光泵浦Ｎｄ；ＹＡＧ激光器获得了长足发展，其研究和应用均取得了可喜的成绩，太阳能转化为激光的效率不断提高，输出功率逐渐增加，性能不断完善，各种应用构上继出台。     

Pump-induced bleaching of the saturable absorber in short-pulse Nd:YAG/Cr/sup 4+/:YAG passively Q-switched microchip lasers

Bleaching of the saturable absorber by pump light increases the length of the pulse generated in a passively Q-switched Nd:YAG/Cr/sup 4+/:YAG microchip laser and decreases the pulse energy. This effect is greatest when transmitted pump light is nearly focused in the Cr/sup 4+/:YAG and when pumping is sufficiently intense to bleach the absorption of the Nd:YAG. Both effects are important in short-pulse microchip lasers. The maximum repetition rate of a passively Q-switched Nd:YAG/Cr/sup 4+/:YAG microchip laser is correlated with the pulsewidth. In general, it decreases as the pulsewidth gets shorter.     

Nd：YAG多晶透明陶瓷的光谱性质

为了研究Nd:YAG多晶透明陶瓷作为激光增益介质的可能性,测量了掺杂原子数分数为1%的Nd:YAG多晶透明陶瓷的吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命等光学参量,并和Nd:YAG单晶进行了比较。测量结果表明,Nd:YAG多晶透明陶瓷作为激光增益介质具有极大的潜力。     

Silicon carbide face-cooled 4% ceramic Nd:YAG laser

It has been demonstrated that silicon carbide (SiC) may be used as an efficient heatsinking material for intracavity face cooling of gain media in solid-state lasers. Comparative thermal modelling and temperature distribution measurements of a diode-pumped 4% Nd:YAG ceramic laser medium face cooled by undoped YAG (as a baseline), diamond and SiC lead to the belief that SiC is an effective replacement for much more expensive diamond in this application. Laser performance of a SiC face-cooled 4% Nd:YAG ceramic press-fit stack without AR coatings was demonstrated to have 24% slope efficiency     

Efficiency and threshold pump intensity of CW solar-pumpedsolid-state lasers

The authors consider the relation between the threshold pumping intensity, the material properties, the resonator parameters, and the ultimate slope efficiencies of various solid-state laser materials for solar pumping. They clarify the relation between the threshold pump intensity and the material parameters and the relation between the ultimate slope efficiency and the laser resonator parameters such that a design criterion for the solar-pumped solid-state laser can be established. Among the laser materials evaluated, alexandrite has the highest slope efficiency of about 12.6%; however, it does not seem to be practical for a solar-pumped laser application because of its high threshold pump intensity. Cr:Nd:GSGG is the most promising for solar-pumped lasing     

复合单晶被动调Q光纤激光器的制备与数值模拟

为了开发新型激光材料,采用激光加热基座法将Cr4 ∶YAG单晶光纤和Nd3 ∶YAG单晶光纤生长为一体化复合单晶光纤。利用速率方程理论,得到包含激光增益介质反转密度、光子密度和饱和吸收介质基态布居数密度的速率方程组。通过数值计算,求得复合单晶Cr4 被动调Q光纤激光器的若干重要特征参量及其与抽运率的函数关系曲线,计算结果较好地符合了实验结果,从而可以为优化设计这类单晶光纤激光器提供指导。     

间隔掺杂低温Yb:YAG叠片放大器的热效应优化

针对高重复频率运行下低温氦气冷却的间隔掺杂Yb:YAG叠片激光放大器中热效应的问题,提出了一种多层Cr4+:YAG热管理技术,并优化设计了放大器Cr4+:YAG间隔层和包边结构以减少热效应的影响。利用三维有限元和琼斯矩阵方法,分析了不同Cr4+:YAG结构激光介质中温度和应力应变分布,并模拟计算了热致双折射退偏损耗和波前畸变。数值结果表明,通过设计两层和三层Cr4+:YAG结构,降低与增益介质相邻Cr4+:YAG中的热沉积,增益区内的横向温差可降低到1.5 K以内,光束经过整个放大器后平均退偏损耗和波前畸变可分别减少到0.5%、0.8;进一步合理地设计Cr4+:YAG的层数和吸收系数能有效消除热效应对光束质量的影响。     

Efficiency of Nd laser materials with laser diode pumping

For pulsed laser-diode-pumped lasers, where efficiency is the most important issue, the choice of the Nd laser material makes a significant difference. The absorption efficiency, storage efficiency, and extraction efficiency for Nd:YAG, Nd:YLF, Nd:GSGG, Nd:BEL, Nd:YVO₄ , and Nd:glass are calculated. The materials are then compared under the assumption of equal quantum efficiency and damage threshold. Nd:YLF is found to be the best candidate for the application discussed here     

无用灯光的退激发作用及其对激光器贮能的影响

本文针对氙灯泵浦的Ti:Al_3O_3,Cr:BeAl_2O_4和Nd:YAG激光器定量地计算了退激发的几率。结果指出,对Cr:BeAl_2O_4,退激发作用的影响可以忽略不计。而对于Nd:YAG和Ti:Al_2O_3,退激发作用能使激发态粒子数分别减少18％和30％。